Kaj je elektronski žarek?

Elektronski žarek (e-žarek) je nadzorovan tok negativno nabitih elektronov, ki se poganjajo z visoko hitrostjo. Najpogostejši nizkointenzivni e-žarek je katodna cev (CRT), ki se uporablja v televizorjih in računalniških monitorjih. Visoko intenzivni elektronski žarek lahko prav tako reže kovino ali segreje in zlije različne kose kovine v postopku, imenovanem varjenje z elektronskim žarkom. Tehnologija E-beam se lahko uporablja za izdelavo natančnih delov za uporabo v aeronavtični in vesoljski industriji ter za sterilizacijo medicinskih pripomočkov, farmacevtskih materialov, hrane in celo pošte.

Pri varjenju z elektronskim žarkom se visokointenziven tok koncentriranih elektronov usmeri na površino materiala, kot je jeklo ali titan. Elektroni v varilnem žarku se pospešujejo, da se premikajo s hitrostjo od 30 do 70 odstotkov svetlobne hitrosti, kar zagotavlja energijo za segrevanje in taljenje kovine. Prednosti varjenja z e-žarkom so ohranjanje vakuuma, ozke cone zvara in odsotnost potrebe po dodajalnem materialu za zapolnitev zvara. Žarek segreje kose in jih združi skupaj, da tvori nepredušno tesnilo. Ta vrsta varjenja pa ima nekaj slabosti, vključno s proizvodnjo rentgenskih žarkov, visokimi stroški priprave in visokimi stroški opreme.

Izdelava brez elektronskega žarka (EBF3) je postopek z dodajanjem slojev, ki lahko izdela del iz surovin. Postopek uporablja visoko intenzivni elektronski žarek za taljenje in prerazporeditev jekla, titana ali druge kovine v del, pripravljen za uporabo. Ta zmožnost ustvarjanja delov in orodij na zahtevo bi prihranila veliko časa v prostoru in odpravila potrebo po dragih izstrelitvah za prevoz težkih delov ali orodij. Tehnologijo EBF3 nadalje razvija več podjetij v vesoljski industriji, leta 2011 pa se uporablja pri izdelavi F-35 Joint Strike Fighter.

Bioredukcija je proces, ki ga omogoča uporaba natančno nadzorovanih elektronskih žarkov za zmanjšanje ali odstranitev mikrobnih organizmov brez uporabe strupenih kemikalij. V ladijski in poštni industriji se visokoenergetski e-žarki pretakajo na pisma, pakete, ovojnice, škatle in druge ladijske zabojnike in skozi njih. E-žarek obseva neodprto vsebino posod in ubija mikroorganizme. Nekatera živila, kot je solata v vrečki, ki je pripravljena za uživanje brez pranja, so bila obsevana z e-žarkom, preden so poslana v lokalne supermarkete. To odpravlja potrebo po dodatkih, ki bi lahko vplivali na okus ali sposobnost preživetja hrane.

Medicinski material in farmacevtske izdelke lahko obsevamo tudi z visokoenergijskim elektronskim žarkom, ki jih učinkovito sterilizira. Računalniški program usmerja natančno količino energije, ki je potrebna za sterilizacijo teh predmetov. Elektroni ubijajo mikrobe in uničujejo vitalne molekule s posredno kemično reakcijo, ki jo povzroči sevanje e-žarka. Medicinski material, dele in naprave je mogoče obsevati, ko so še v neodprtih posodah. Postopek in posledična sterilizacija je podobna procesu gama sevanja, vendar z manjšo razgradnjo materiala v farmacevtskih izdelkih.